埃塞俄比亞西部地區(qū)奧格哈利法金礦成礦規(guī)律與找礦標(biāo)志

李調(diào)麗，熊靚輝，楊玲玲，張慶海，朱思才，董少波

（1.中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司，北京 100012；2.北京礦產(chǎn)地質(zhì)研究院有限責(zé)任公司，北京 100012）

0 引言

奧格哈利法（Horkhalifa）金礦位于非洲埃塞俄比亞西部本尼尚古－古穆茲州阿索莎（Asossa）地區(qū)，礦區(qū)中心坐標(biāo)E34°48′，N10°40′，地處阿拉伯－努比亞地盾中增生島弧的北東向縫合帶內(nèi)，為古元古代－新元古代綠巖帶型金礦遠(yuǎn)景勘查區(qū)（韓世禮，2013；王晨昇等，2016）。由于西埃塞俄比亞地區(qū)的地理條件限制，阿拉伯－努比亞地盾區(qū)域的金礦勘查早期活動集中在北部區(qū)域，自20 世紀(jì)70 年代開始，通過在西埃塞俄比亞地盾區(qū)域開展的地質(zhì)勘查工作，發(fā)現(xiàn)以圖魯－卡比（Tulu Kapi）金礦為代表的金礦床，使得該區(qū)域成為阿拉伯－努比亞地盾金礦勘查的熱點(diǎn)地區(qū)，奧格哈利法金礦是近年中國國外風(fēng)險勘查基金項目在該地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的金礦（彭志剛等，2011），通過對該金礦的礦床特征分析，總結(jié)其成礦規(guī)律及找礦標(biāo)志，探討礦床成因，以期為該區(qū)域的金礦找礦勘查及礦業(yè)開發(fā)提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)

新元古界阿拉伯－努比亞（Arabian－Nubian）地盾主要由綠巖地塊在新元古代（700～620 Ma）拼合而成，并在泛非期（620～542 Ma）東、西岡瓦納大陸聚合期間，與撒哈拉變質(zhì)克拉通（Saharan Metacra?ton）拼合成為東非造山帶北段（Fritz et al.，2013），區(qū)域內(nèi)發(fā)育的走滑斷裂和酸性巖漿巖多與泛非期的造山活動有關(guān)（Stern，1994）。

西埃塞俄比亞地盾（Western Ethiopian Shield）位于南部，主要由低變質(zhì)程度的變質(zhì)火山－沉積巖組成，局部夾少量片麻巖（莫桑比克帶），被同－后造山期的酸性和基性火成巖侵入（Kebede et al.，1999；Johnson et al.，2004，2011）。以片麻巖為主的莫桑比克帶（Mozambique Belt）位于西埃塞俄比亞地盾東南側(cè)，在東、西岡瓦納（Gondwana）碰撞時，與阿拉伯－努比亞地盾拼合（Tadesse and Allen，2004）。西埃塞俄比亞地盾主要由巴若（Baro）、畢比（Birbir）和格巴（Geba）區(qū)塊構(gòu)成。畢比區(qū)塊又稱圖魯－卡比帶（Tu?lu Belt），主要由低變質(zhì)程度的變質(zhì)火山沉積物夾強(qiáng)蝕變的超基性巖組成，其東西兩側(cè)為片麻巖為主的格巴和巴若帶（Johnson et al.，2004）。

區(qū)域上的金礦（化）類型主要有3 種：綠巖帶型金礦化，是埃塞俄比亞目前最主要和最具有經(jīng)濟(jì)價值的金礦類型，也是西埃塞俄比亞地盾的主要金礦類型；塊狀硫化物（VMS）型金礦床，該類礦床在周邊阿拉伯、蘇丹等國范圍內(nèi)普遍出現(xiàn)，但在具有相同地質(zhì)背景的埃塞俄比亞境內(nèi)卻發(fā)現(xiàn)較少；砂金礦化類型，主要分布在埃塞俄比亞南部地區(qū)，常出現(xiàn)于受構(gòu)造控制地貌特征明顯的地區(qū)（景亮兵等，2014；王京彬等，2015）。

奧格哈利法金礦（Horkhalifa）地處非洲東部造山帶之厄立特里亞－蘇丹北東向火山塊狀硫化物（VMS）型金銅鋅成礦帶和北西向Tulu Kapi－Lega Dembi 大規(guī)模脆韌性剪切帶型金礦化帶的交匯部位，介于低級變質(zhì)的阿拉伯－努比亞地盾南部與高級變質(zhì)的莫桑比克帶北部之間，屬北東向圖魯－卡比（Tulu－Kapi）脆韌性剪切帶型金礦帶（劉海鵬等，2017；向文帥等，2020）（圖1）。

圖1 阿拉伯－努比亞地盾地質(zhì)圖（據(jù)向文帥等，2020）

2 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)內(nèi)出露的巖石類型主要是新元古代變質(zhì)火山－沉積巖和變質(zhì)侵入巖2 類，發(fā)育有3 套新元古代變質(zhì)火山－沉積巖組合，原巖可能屬雙峰式火山沉積巖系，自下向上分別為：綠泥石片巖及變質(zhì)碎屑巖、千枚巖和綠片巖、方解白云大理巖。綠泥石片巖及變質(zhì)碎屑巖類主要為變質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)巖、石英巖、變礫巖和長英質(zhì)片巖，在區(qū)內(nèi)廣泛分布，千枚巖－綠片巖和方解白云大理巖在礦區(qū)西北角少量分布（圖2）。

圖2 奧格哈利法金礦礦區(qū)地質(zhì)簡圖

泥質(zhì)粉砂巖，綠泥石化強(qiáng)烈，大部分礦物已被新生的蝕變礦物綠簾石、陽起石（Act）、黑云母（Bt）、方解石替代。粉砂質(zhì)呈次棱角－次圓狀，成分為石英和長石，長石大多已絹云母化、泥化。綠簾石呈柱粒狀，在巖石中均勻分布。陽起石呈片狀與黑云母或綠簾石伴生，稀散產(chǎn)出。黑云母呈顯微鱗片狀，零星分布。綠泥石呈片狀，與綠簾石（Ep）伴生，在巖石裂隙中呈脈狀產(chǎn)出（圖3a、b）。巖石為灰色，砂狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造。礦物成分主要為石英。

泥質(zhì)砂巖，砂質(zhì)呈棱角－次棱角為主，少部分為次圓狀，成分以石英為主，含少量長石。局部見石英呈脈狀沿巖石裂隙分布。巖石受熱接觸變質(zhì)作用發(fā)育角巖化，泥質(zhì)重結(jié)晶生成星散狀分布的白云母（Ms）和絹云母（Srt）（圖3 c、d）。

區(qū)內(nèi)斷裂以NE－NNE 向及NW 向斷裂最為發(fā)育，且此類斷裂規(guī)模較大，其次為近SN 向和近EW向的斷裂。礦區(qū)內(nèi)金多金屬礦化點(diǎn)及水系沉積物異常多沿NE－NNE 向斷裂分布。區(qū)內(nèi)發(fā)育NE－NNE向和NW－NWW 向兩組褶皺構(gòu)造，NE－NNE 向褶皺相對緊閉，NW－NWW 向褶皺為開闊褶皺，疊加改造NE－NNE 向褶皺。礦區(qū)西北側(cè)見有脆韌性剪切帶，發(fā)育于云母石墨綠泥片巖、長英質(zhì)片巖和變砂礫巖與變花崗閃長巖接觸部位，長英質(zhì)礦物單晶或多晶集合體拉伸呈線理，變質(zhì)變形礦物組合表明已達(dá)綠片巖相，帶內(nèi)發(fā)育有含金石英脈，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)分析，推測該韌性剪切帶成因可能與泛非期莫桑比克帶與西埃塞俄比亞地體拼合有關(guān)。在礦區(qū)東中部，發(fā)育長軸近東西向的橢圓形構(gòu)造，并受后期東西向斷裂的錯斷而發(fā)生了位移，結(jié)合地表玄武巖出露情況，推測該環(huán)形構(gòu)造由第三紀(jì)玄武巖侵入穹丘引起。

圖3 奧格哈利法礦區(qū)變質(zhì)碎屑巖類照片

圖4 奧格哈利法礦區(qū)典型礦石照片

礦區(qū)出露大量前寒武紀(jì)巖漿巖，已經(jīng)受后期變質(zhì)變形作用，主要類型包括變質(zhì)花崗閃長巖、變質(zhì)花崗巖、變質(zhì)輝長巖、變質(zhì)閃長巖。部分區(qū)域出露少量第三系玄武巖。變質(zhì)花崗閃長巖主要分布于礦區(qū)中－西部，總體呈北東向展布；變質(zhì)花崗巖分布在礦區(qū)西北部，呈不規(guī)則巖株狀；變輝長巖在礦區(qū)中北部少量分布，成小巖株、巖脈產(chǎn)出，常見散布的金屬硫化物（黃銅礦和黃鐵礦）；變質(zhì)閃長巖小規(guī)模分布于中西部區(qū)域的斷層交匯部；玄武巖主要分布在礦區(qū)中東部，多與地表環(huán)形構(gòu)造有關(guān)。

3 礦（化）體特征

礦區(qū)共圈定了3 個金礦（化）體，分別編號為I－1、I－2、I－3，礦（化）體以含金石英脈產(chǎn)出于韌性剪切帶或斷裂內(nèi)，載金礦物為黃鐵礦，礦石以含金石英脈和糜棱巖化蝕變巖為主（圖4）。

I－1 號金礦體位于礦區(qū)東礦化帶北部，DSⅢ脆－韌性剪切帶的東北段，金礦化體走向北東，傾向北西，傾角為60°～70°。礦化體賦存于變質(zhì)砂巖中的韌性剪切內(nèi)，礦體揭露寬9 m，金平均品位為1.03 g/t。深部未封閉。

I－2 號金礦體位于礦區(qū)東礦化帶中部，礦體產(chǎn)出于DSⅢ脆－韌性剪切帶中段，礦體走向北東－北東東，傾向北西，傾角50°～60°。地表由1 條槽探控制，礦體揭露寬4 m，平均品位9.29 g/t，最高品位達(dá)到27 g/t。深部由1 個鉆孔控制，礦化較弱。

I－3 號金礦體位于礦區(qū)東礦化帶東南部，DSⅢ脆－韌性剪切帶的西南部，金礦體呈北東走向，傾向北西向，傾角為60°。礦體產(chǎn)出于強(qiáng)剪切作用形成的片理化變質(zhì)粉砂巖內(nèi)，地表由5 條槽探控制，長度近300 m，寬1～5 m，平均品位2.83 g/t，最高品位達(dá)9.6 g/t，金品位分布不均，但深部延伸不理想（圖5）。

礦（化）體圍巖蝕變以鈉長石化、硅化、黃鐵礦化和簾石化為主，其中硅化、黃鐵礦化、多金屬硫化物化與石英脈型礦體成礦關(guān)系密切，簾石化多為成礦后的低溫蝕變，與成礦關(guān)系不大。

4 礦床成因

圖5 奧格哈利法礦區(qū)I－3 金礦體剖面圖

礦區(qū)地處阿拉伯－努比亞地塊中增生島弧的北東向縫合帶內(nèi)，為與泛非期造山活動有關(guān)的造山帶型金礦（Goldfarb et al.，2001）。礦石類型主要為含金石英脈及含金的糜棱巖化構(gòu)造蝕變巖。區(qū)域資料表明，該區(qū)域金礦的成礦物質(zhì)主要來源于前寒武紀(jì)變質(zhì)基底巖（Groves et al.，2003）。泛非造山期的酸性巖漿巖活動，為區(qū)域成礦物質(zhì)活化和富集提供了有利條件（Grenne et al.，2003）；造山晚期變形階段形成的脆－韌性剪切帶則為成礦熱液的運(yùn)移和成礦物質(zhì)的沉淀富集提供了有利空間（甘鳳偉等，2014）。

5 找礦標(biāo)志

奧格哈利法金礦礦體受強(qiáng)剪切作用形成的構(gòu)造斷裂帶的控制，礦石以含金石英脈及含金構(gòu)造蝕變巖為主。在礦（化）體中金品位變化較大，金礦體在傾向和走向上均有尖滅再現(xiàn)的趨勢。礦體的空間展布與區(qū)域地層的產(chǎn)出形態(tài)基本一致，兩者的產(chǎn)狀一致，含金石英脈與圍巖的界線清晰；在深部與韌性剪切帶有關(guān)的構(gòu)造蝕變巖型金礦則與圍巖更多的表現(xiàn)為漸變過渡的關(guān)系。

通過綜合分析，奧格哈利法礦區(qū)金礦的找礦標(biāo)志有：花崗－綠巖帶內(nèi)的韌性剪切帶，是金礦的主要產(chǎn)出空間位置，北東向斷裂與北西向斷裂疊加部位，可能為有利的成礦部位；礦體在淺部主要賦存在多層近水平到低角度傾角的含金石英－碳酸鹽巖細(xì)脈和網(wǎng)脈中，在深部主要尋找與韌性剪切帶有關(guān)的構(gòu)造蝕變巖型金礦；與礦化有關(guān)的蝕變作用主要為硅化、黃鐵礦化；地表淘金活動對尋找原生巖金可提供有利的線索。

6 結(jié)論

（1）奧格哈利法金礦為近年在西埃塞俄比亞地盾區(qū)發(fā)現(xiàn)的金礦，屬泛非期的造山帶型金礦。金礦產(chǎn)出于韌性剪切帶或次級剪切帶，張性構(gòu)造裂隙為礦體的運(yùn)移和賦存提供了有利條件。

（2）本區(qū)域的原生金礦勘查應(yīng)以尋找與造山活動相關(guān)的韌性剪切帶為主，可考慮綜合運(yùn)用地質(zhì)－構(gòu)造填圖和土壤地球化學(xué)測量方法進(jìn)行靶區(qū)篩選和圈定。

（3）與金礦化關(guān)系密切的硅化和黃鐵礦化蝕變應(yīng)作為本區(qū)原生金礦的直接找礦標(biāo)志。